由圖6可知該文件系統(tǒng)包含兩層。
文件系統(tǒng)代碼層——主要提供對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行操作的各種函數(shù)。
存儲(chǔ)設(shè)備接口層——主要是為了掛載不同的存儲(chǔ)設(shè)備。
3．2 文件系統(tǒng)SD卡的掛載
znFAT32文件系統(tǒng)掛載需要SD卡驅(qū)動(dòng)層提供的扇區(qū)讀寫函數(shù)。將編寫的扇區(qū)讀寫函數(shù)SD_Read_Sector、SD_Write_Sector取代文件系統(tǒng)中的FAT32_ReadSector與FAT32_WriterSector兩個(gè)函數(shù)即可。根據(jù)需要的處理器編寫SD卡驅(qū)動(dòng)程序十分重要，只有保證驅(qū)動(dòng)程序的正確性，才能進(jìn)行文件系統(tǒng)的正確掛接，才能在掛接完成后對(duì)SD卡進(jìn)行文件操作。
znFAT32文件系統(tǒng)的掛接需要對(duì)znFAT32文件系統(tǒng)提供的用于標(biāo)定存儲(chǔ)設(shè)備的全局變量Dev_No設(shè)備號(hào)進(jìn)行處理，znFAT32文件系統(tǒng)給我們提供的存儲(chǔ)設(shè)備宏定義如下：

對(duì)不同設(shè)備進(jìn)行文件操作，需要通過(guò)設(shè)備號(hào)來(lái)選擇不同的設(shè)備驅(qū)動(dòng)函數(shù)。對(duì)SD卡操作需將Dev_NO定義為SDCARD。

4 文件系統(tǒng)在Nios II中的應(yīng)用實(shí)例
完成SOPC系統(tǒng)的創(chuàng)建后，在生成的Nios II系統(tǒng)上通過(guò)Nios II EDS編程，便可將SD卡與文件系統(tǒng)掛接。
4．1 znFAT32文件系統(tǒng)的使用
znFAT32文件系統(tǒng)為用戶提供的對(duì)文件的基本操作函數(shù)讓我們能夠輕松地對(duì)文件進(jìn)行操作。下面列舉了幾個(gè)基本函數(shù)：

通過(guò)上面的函數(shù)，可以完成對(duì)SD卡的文件讀寫、刪除、數(shù)據(jù)添加、目錄創(chuàng)建、文件拷貝、文件重命名等操作。
4．2 SOPC系統(tǒng)對(duì)SD卡文件讀寫操作的驗(yàn)證
為了驗(yàn)證上述系統(tǒng)能否正常實(shí)現(xiàn)SD卡讀寫，筆者選用了4 GB容量的金士頓SDHC卡，進(jìn)行了文件讀寫實(shí)驗(yàn)。圖7為Nios II EDS給出的Deb ug信息窗口。信息顯示了在構(gòu)建的系統(tǒng)上SD卡的初始化(實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)的掛接)，接著讀取SD卡的存儲(chǔ)容量、扇區(qū)大小、每簇扇區(qū)數(shù)，并在根目錄下面打開名為TEST．TXT的文件，并對(duì)該文件的信息進(jìn)行讀取。在一級(jí)子目錄下面，同樣建立一個(gè)TEST．TXT的文件，并對(duì)文件信息進(jìn)行讀取。

由運(yùn)行結(jié)果可知，初始化成功并識(shí)別此SD卡為SDHC卡，容量為964 256(總簇?cái)?shù))×8(每簇扇區(qū)數(shù))×512(每扇區(qū)字節(jié)數(shù))≈3 968 860 160。根目錄下的TEXT．TXT文件被打開，打開文件成功后在DIR1子目錄下面創(chuàng)建TEST．TXT。由主函數(shù)創(chuàng)建的文件日期在TimeCreat[6]={12，1，4，17，40，28)中存放，文件成功后讀取創(chuàng)建的新文件的詳細(xì)信息。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證本系統(tǒng)對(duì)SD卡的寫入操作，筆者將此SD卡通過(guò)讀卡器與PC機(jī)連接，在PC機(jī)的文件系統(tǒng)下，顯示了相同的結(jié)果。

結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)在CycloneⅡ系列FPGA上構(gòu)建SOPC系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)上基于NiosⅡ處理器構(gòu)建了SD卡文件系統(tǒng)。該系統(tǒng)以SPI接口方式與SD卡連接，文件系統(tǒng)是面向嵌入式系統(tǒng)的緊湊型開放源碼的系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)對(duì)SD卡的操作驗(yàn)證，證明本文提供的方案具有設(shè)計(jì)靈活、集成度高、通用性強(qiáng)、移植性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。在線陣CCD數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及數(shù)控貼片控制系統(tǒng)上得到了很好的應(yīng)用。